提高超高层建筑型钢混凝土异性柱垂直度合格率施工措施研究

提高超高层建筑型钢混凝土异性柱垂直度合格率施工措施研究

李旋,邓帮

武汉市建筑工程质量监督站 湖北省武汉市 430014

[摘要]本文以武汉某一超高层框架剪力墙建筑施工为例，为提高大截面型钢混凝土异性柱垂直度合格率，分析了影响其垂直度合格率因素，并研究提出提高垂直度合格率的措施，可为相似工程项目提供参考借鉴。

[关键词]超高层；型钢混凝土异性柱；垂直度合格率；改进措施

0 引言

随着我国城市化进程的不断发展和土地资源的稀缺，各中大型城市超高层建筑日益增多，超高层框架剪力墙或框架核心筒结构由于框架柱荷载及受力较大，多采用型钢混凝土组合结构柱。作者从武汉一工程项目实例出发，在日常质量监督检查过程中，发现大截面型钢混凝土异性柱垂直度较难满足规范要求，是施工过程中质量控制的难点。本文结合工程实际，从不同的方面对大截面型钢混凝土异性柱垂直度的因素进行了分析，并研究提出改进措施 。

1．大截面型钢混凝土异性柱垂直度影响因素分析

1.1  工程概况

某工程塔楼为190.8m办公楼，标准层层高为3.30m，非标准层层高为3.35m-6.00m不等。结构形式为框架剪力墙结构，结构平面布置中在东西两侧各设有4根大截面型钢混凝土异形框架柱（如下图1），共计8根。

图1 异性柱截面

1.2影响因素

型钢混凝土异形柱因截面大而且截面不规则，模板加固困难，使用传统的螺杆木方加固无法保证结构成型质量，该项目运用新型的方圆卡箍件进行加固，成型质量仍然不够理想。

根据该项目实测实量结果，调查人员选取了三个楼层东西两侧的异性柱，每个楼层选取100个点位的垂直度进行调查分析，共计300个点。发现不合格点数共70处，合格率仅为76.7%。同时对不合格的具体问题表现进行了统计，发现卡箍件加固不合格有34个，异形角胀模有26个，紧固斜铁未打紧有4个，加固间距偏大2个，放线尺寸偏差大2个，其它原因2个。通过对上述所调查的结果分析不难得出，影响本项目异形柱垂直度的主要问题是卡箍件加固不合格和异形角胀模。

调查人员从模板、卡箍等原材料、设备进场质量控制到拆模后成品保护等各个方面对异形柱垂直度合格率较低的两个主要影响问题卡箍件加固不合格和异形角胀模进行分析，通过大量的数据对比和分析，最终统计出了10个末端因素，分别为：仪器精度不够、测量员对图纸理解不到位、模板周转次数过多、模板不满足使用条件、模板厚度不合格、模板加工不合格、拆模时间过早、作业人员成品保护意识不足、卡箍件未进场验收、卡箍件有效支撑不足。

通过现场实测实量对10个末端因素进行调查分析和筛选，发现异形柱异形角模板拼接处合格率较低不到70%，直角处合格率可达到90%以上，异形角受力不均，木模板材料刚度无法满足使用要求产生变形，是引起异形角胀模的主要原因。通过对卡箍件单次使用前后变形情况测量统计，卡箍件在一次浇筑前后存在明显可量化的弯曲变形，最大弯曲值接近2mm，异形柱卡箍件有效支撑点不足，导致卡箍件存在程度较大的变形。

通过调查分析、现场验证等方法最后确定影响异形柱垂直度的2个要因：木模板刚度不足不满足使用条件和卡箍件有效支撑不足。

2改进措施

2.1定制铝模板代替木模板施工

对大截面异形柱选用铝模代替木模板施工,可提高模板的刚度。根据规范要求[1]，铝模进场时应进行质量检查，铝模外观质量、尺寸应满足设计要求，支架杆件、连接件等无变形和锈蚀。在规范要求基础上，研究人员在现场制作铝模拼装及加固样板，通过多次试验和研究调整，确定了铝模安装时的质量控制要求。

铝模过程质量控制表

实施效果：根据以上对策实施后，在满足规范和上述铝模安装方案质量控制要求的基础上，异形柱成型质量效果较好。

2.2卡箍件上焊接支撑节点，增设可调斜撑支撑

卡箍件上焊接支撑节点，增设可调斜撑支撑，可提高卡箍件的刚度，使之在混凝土浇筑后产生的变形较小。

施工时卡箍件支撑节点焊接质量应满足规范要求，上部支撑节点焊接完成后，通过吊线的方式控制下部支撑节点位置，上下支撑节点保持在同一垂直线上，使左右偏差控制在±4mm。

实施效果：通过测量发现，安装了支撑节点的异形柱在混凝土浇筑前后垂直度无较大偏差值，偏差值均小于等于2mm，混凝土成型后垂直度满足规范要求。

3效果检查

本项目施工人员根据研究成果，对异形柱模板安装进行改进，采用铝模及在卡箍件上增设可调斜撑支撑，改进后对塔楼上新浇筑的四层共计320个点的混凝土现浇结构垂直度进行实测，并对实测数据进行统计分析。分析结果表明合格点数306个，不合格点数14个，合格率达95.6%，大大提高了合格率，达到了规范标准和项目预期设定的目标。

同时利用新型铝模代替了传统的木模施工，可重复施工且大大降低了木材的使用量，绿色施工减少对生态环境资源的破坏，为共创绿色地球付诸实际行动。

调查小组成员对本项目改进后所产生的经济效益和工期效益进行评估。改进后可省去木模周转费用、节省模板施工人工费及混凝土问题缺陷整改人工费，经综合测算可节约成本15.5万。采用铝膜改进后标准层每层施工平均工期由11天减少到7天，节约了工期，避免了因工期延误造成的损失。

4结语

本文通过对超高层建筑型钢混凝土异性柱垂直度不满足要求这一常见问题产生的原因进行了分析，并研究提出了改进措施，这种措施降低施工质量风险的同时也减少了实际施工的成本和工期，避免了同一部位的反复整改，节约了材料使用资源。

本文总结出的超高层建筑型钢混凝土异性柱垂直度问题控制措施在实际应用中取得了较好的成果，可以为今后超高层建筑型钢混凝土异性柱施工提供宝贵的借鉴经验，避免反复试错与试验，对同类型的工程项目具有较大的参考意义。

参考文献：

 [1]混凝土结构工程施工规范（GB50666-2011） [M].中国建筑工业出版社,2011.

【作者简介】：李旋，男，中级工程师，武汉市建筑工程质量监督站

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